《计算机数控系统CN》课件

计算机数控系统数控系统是现代工业生产中不可或缺的一部分它将计算机技术应用于机械加工，提高效率和精度课程简介目标内容本课程旨在帮助学生深入了解计算机数控课程涵盖数控系统的组成、分类、硬件结系统的工作原理、控制方式、编程方法、构、软件功能、控制方式、坐标系、编程故障诊断、维护保养等方面的知识，培养语言、代码、代码、程序调试、应用G M学生在数控加工方面的实际操作能力和专领域、发展趋势等方面的内容业素养数控系统的组成数控装置伺服系统负责接收程序指令，控制机械运动，根据数控装置的指令，驱动机床部件执行加工过程精确运动检测系统执行机构检测机床部件的位置，速度，反馈给由机床床身，主轴，刀架，工作台等数控装置组成数控系统的分类数控系统按其功能和应用领域可分为多种类型，例如按控制轴数分类单轴、多轴、多坐标数控系统•按控制方式分类开环、闭环数控系统•按加工类型分类铣床、车床、磨床等数控系统•按应用领域分类机械加工、模具制造、电子制造等•数控系统的硬件结构数控装置数控装置是整个数控系统的核心，包含CPU、存储器、输入输出接口等数控装置负责接收指令、进行运算、控制执行机构，是整个系统的控制中心伺服系统伺服系统是数控系统的执行机构，负责将数控装置发出的指令转换成机械运动，实现对机床的精确控制，包括伺服电机、伺服驱动器、位置反馈装置等机床本体机床本体是数控系统的基础，包括床身、工作台、主轴、刀架、冷却系统等机床本体负责加工工件，为数控系统提供机械支撑测量系统测量系统用于检测机床运动部件的位置、速度等信息，并将反馈信号发送给数控装置，确保加工精度和运动轨迹的准确性人机交互界面人机交互界面是操作人员与数控系统进行信息交互的桥梁，包括操作面板、显示器、键盘等人机交互界面负责程序输入、参数设置、状态显示等功能数控系统的工作原理指令输入信号处理12数控系统接收程序指令，并将数控系统处理控制信号，并将其转换为控制信号其发送到执行机构执行控制反馈监控34执行机构根据控制信号执行相数控系统实时监控执行机构的应的动作，例如电机转动、刀运行状态，并根据反馈信号进具移动等行调整数控系统的控制方式开环控制闭环控制开环控制系统不测量输出轴的实际位置，依靠输入信号直接控制执闭环控制系统通过传感器反馈测量输出轴的实际位置，与设定值进行机构成本低，但精度较低，适用于精度要求不高的场合行比较，并根据误差调整输入信号精度高，成本较高，适合精度要求较高的场合数控系统的坐标系123直角坐标系极坐标系圆柱坐标系直角坐标系是最常见的数控系统坐标系极坐标系使用半径和角度来表示点的位圆柱坐标系使用半径、角度和高度来表，它由三个相互垂直的坐标轴组成，分置，适用于圆弧加工等示点的位置，适用于圆柱形零件的加工别代表轴、轴和轴X YZ数控系统的编程方式手动编程自动编程在线编程手动编程是通过输入指令的方式直接控自动编程是利用计算机辅助编程软件生在线编程是指直接在数控系统上进行程制机床操作人员需要手动编写程序，成数控加工程序，操作人员只需要输入序编辑和调试，操作人员可以通过控制包括运动指令、辅助指令和刀具指令等零件的几何形状和加工工艺参数，程序面板或专用软件来修改程序内容，并实，以便实现零件的加工就会自动生成相应的数控指令时观察加工效果代码的基本格式G代码格式代码示例代码类型代码编写G G G代码的格式一般为字母例如，代表快速代码分为准备功能代码和指代码通常使用专门的编程软G G+G00X10Y20GG数字参数移动到坐标点令代码，用于控制刀具移动方件编写，可编辑、调试和模拟+10,20式、加工精度等加工路径代码的基本格式M代码类型M代码用于控制机床的辅助功能，例如刀具更换、程序暂停、冷却液控制等M格式结构代码通常由字母加两位数字组成，例如、M“M”M00M30功能说明每个代码对应特定的辅助功能，在程序中用于实现相应的操作M数控系统常用代码G1G002G01快速定位，切削加工前快速移直线插补，以恒定的进给速度动刀具到指定位置沿着直线轨迹进行加工3G024G03圆弧插补，以顺时针方向沿圆圆弧插补，以逆时针方向沿圆弧轨迹进行加工弧轨迹进行加工数控系统常用代码MM001程序暂停M062刀具更换M303程序结束M984子程序调用代码是数控系统中的辅助指令，用于控制机床的辅助功能，如刀具更换、程序暂停等M代码一般用于程序段的开头或结尾，也可用于程序段中，控制机床的运行状态M程序的编写及调试数控系统编程需要熟练使用代码和代码，编写加工程序编写程序需要对工G M件的形状、尺寸、加工工艺等有充分的了解，并进行合理的程序编排调试程序需要仔细检查程序的语法错误和逻辑错误，并进行实际加工测试，确保程序的正确性和可靠性调试过程中需要注意安全问题，避免发生意外事故数控系统的自动化水平自动化程度智能化趋势数控系统自动化程度高，可以实现高精度加工，减少人工干预数控系统不断发展，朝着智能化方向发展，提高加工精度和效率自动化程度提高，加工效率提升，生产成本降低智能化数控系统可根据加工需求自动调整参数，实现自适应加工数控系统的自诊断功能故障检测错误代码数控系统可以识别常见的错误，系统会生成相应的错误代码，帮比如硬件故障、软件错误、操作助操作人员快速识别故障类型并错误等进行相应的处理故障提示自我修复系统会将故障信息以文本或图形对于一些轻微的错误，系统可以的形式显示在操作面板上，方便尝试自行修复，避免系统停机操作人员及时了解故障情况数控系统的安全防护安全防护定期维护数控系统操作人员应熟悉安全操定期对数控系统进行维护保养，作规程，并佩戴必要的安全防护检查安全装置，确保设备安全运用品行安全监控应急预案安装安全监控系统，及时发现并制定完善的应急预案，确保在发处理潜在的安全隐患，确保操作生事故时能够及时有效地处理，人员的安全减少人员伤亡和财产损失数控系统的故障诊断故障现象故障分析

1.

2.12确定故障部位，如电气、机械或软件利用数控系统的自诊断功能，分析故障原因故障排除故障记录

33.

44.根据故障原因，选择相应的维修方案记录故障现象、分析过程和维修结果数控系统的维护保养定期检查故障维修操作规程系统升级定期清洁、润滑、检查，延长及时排除故障，避免影响生产严格遵守操作规程，确保安全不断更新维护，提高系统效率设备寿命效率生产数控系统的信号接口数字信号模拟信号数控系统使用数字信号进行数据传输和控制，例如指令、状态和模拟信号用于控制伺服电机等执行机构，例如电压和电流信号数据数字信号通过电平的高低来表示和，提供准确的数据传输模拟信号可以连续变化，用于控制执行机构的运动速度、位置和01加速度数控系统的通信协议数控系统通信协议定义了数控系统与其他设备之间信息交换的规则例如，数控系统通过协议与或其他控制器通信，实现数据传输和指令控制PLCRS-2321传统串行通信协议，用于数据传输RS-4852工业现场总线协议，用于数据传输以太网3工业以太网协议，用于数据传输总线CAN4工业控制网络协议，用于数据传输不同的协议应用于不同的场景，例如，用于简单的控制指令传输，以太网用于高带宽的数据传输，总线用于实时性要求高的控制系统RS-232CAN数控系统的升级换代功能增强性能提升智能化发展网络化集成升级换代后，数控系统通常会升级后的系统性能更强，例如现代数控系统不断朝着智能化升级后的系统可以与其他设备增强功能，例如增加轴数、提速度更快、效率更高、可靠性方向发展，例如集成人工智能和系统联网，实现数据共享和高精度、扩展编程语言等，以更强，从而提高生产效率和加技术，实现自适应控制、故障远程控制，提高生产管理效率满足更复杂的加工需求工质量预测等功能数控系统的应用领域机械加工汽车制造电子制造航空航天数控系统广泛应用于金属切削数控系统在汽车制造中应用于数控系统应用于电子元器件的数控系统在航空航天领域用于、铸造、锻造等机械加工行业车身、发动机、底盘等部件的生产，如印刷电路板、芯片等制造精密零件，满足高精度、，提高加工效率和精度加工，提升生产自动化水平，提高生产效率和产品质量高强度和轻量化的要求数控系统的发展趋势数控系统正在朝着更加智能化、网络化、集成化和绿色化方向发展未来，数控系统将更加注重人机交互，应用人工智能技术，提高生产效率和产品质量案例分析汽车制造数控系统广泛应用于汽车制造领域，例如车身加工、发动机部件加工等数控系统可实现高精度、高效率的加工，提高生产效率，降低制造成本航空航天总结与展望发展趋势应用前景未来挑战

11.

22.

33.计算机数控系统将朝着智能化、网络数控技术将在航空航天、汽车制造、需要解决安全可靠性、成本控制、人化、集成化的方向发展，满足更高效机械加工等领域得到更广泛应用，推才培养等方面的挑战，推动数控技术、更精确、更柔性化的制造需求动制造业转型升级持续创新相关标准与法规质量管理体系安全标准控制系统标准标准提供质量管理体系框架，确安全标准涉及机器安全、个人防护设备例如，定义了可编程逻辑控制器ISO9001IEC61499保产品一致性和客户满意度和工作环境安全和其他控制系统的功能安全标准PPE PLC参考文献与资源数控系统相关书籍数控系统相关网站《计算机数控技术》中国机械工业出版社《数控系统设计与应用》国家数控系统工程技术研究中心《数控加工技术》CNCZone数控系统相关视频慕课网优酷哔哩哔哩课程总结本课程系统地介绍了计算机数控系统，涵盖了数控系统的组成、工作原理、分类、应用、发展趋势等方面课程内容理论与实践相结合，并结合案例分析和实操演示，使学生对数控系统有更加深入的理解通过学习本课程，学生能够掌握数控系统基础知识，并具备一定的数控系统应用能力问答环节本节课内容结束后，我们将进行问答环节，欢迎大家就课程内容提出疑问。